軸承鋼冶煉

? 電爐流程,，即電爐——爐外精煉——連鑄或模鑄——軋制,；

? 轉爐流程,，即高爐——鐵水預處理——轉爐爐外精煉——連鑄——軋制；

?特種冶煉方法,，即真空感應爐（VIM）——電渣重熔（ESR）——軋制或鍛造,。

典型的軸承鋼生產流程

? 瑞典SKF：100t EF—ASEA-SKF—IC，生產Ø12-32mm棒線材,、外徑90-200mm及外徑55-110mm鋼管,；

? 日本山陽：廢鋼預熱——90 t EF（偏心底出鋼）——LF——RH——CC（立式3流，370mm×470mm）或IC——熱軋（材）和冷軋,。生產Ø102-600mm棒材等，外徑50-180mm熱軋鋼管,，外徑22-95mm冷軋鋼管,；

? 日本大同：廢鋼預熱——90tEAF——LF——RH——CC（370mm×480mm）；

? 日本神戶：高爐——鐵水預處理——80tLD-OTB頂?shù)讖痛缔D爐——除渣——ASEA-SKF鋼包精煉——連鑄（2流立彎型,，300mm×430mm）,，生產Ø18-105mm棒線材；

? 日本川崎：高爐——鐵水預處理——轉爐——鋼包精煉——真空——連鑄（4流400mm×560mm）,；

? 日本住友：高爐——轉爐——VAD/RH——連鑄/模鑄（410mm×560mm）,，棒線材；

? 日本新日鐵：高爐——轉爐——LD轉爐——LF鋼包精煉——RH——連鑄,，生產Ø19-120mm棒線材,；

? 日本愛知制鋼：EAF——鋼包精煉——RH——連鑄，生產Ø16-100mm棒線材,；

? 德國克虜伯：110t UHP- EAF——鋼包冶金——連鑄（6流260mm×330mm）,，生產Ø28-80mm棒線材。

國外軸承鋼的生產工藝特點

? 爐子大型化,；無渣出鋼,；Al脫氧；真空或非真空條件下長時間攪拌,；高堿度渣精煉,；連鑄。

? 相關技術體現(xiàn)在：鋼包耐火材料的堿性化及鋼包和中間薄的高溫預熱,。

? 具體精煉技術體現(xiàn)在：初煉鋼液的低氧化和低溫化,；初煉爐出鋼的鋼渣分離；精煉渣的合成化和液相化以及在線分析化；鋼液精煉的模型化（包括吹氬攪拌的流量,、時間以及吹氬位置）,；鋼包澆鋼的出渣；溫度和成分以及鋁脫氧工藝的過程控制,。

? 連鑄技術體現(xiàn)在：鋼包和中間包的留鋼,；鋼流澆注氣氛的惰性化和防堵；中間包鋼水的大容量化,；中間包鋼水流動的*化,；結晶器鋼液面的穩(wěn)定；連鑄坯的大型化,；二冷噴霧的均勻,；電磁攪拌的多極化；輕壓下技術,。

軸承鋼生產的基本條件

? 大容量初煉爐,，保證鋼水低磷，成份溫度合格,，實現(xiàn)無渣出鋼,；

? 具備加熱、真空,、合金微調的精煉裝置,，最大限度脫除氧、氫等氣體,。保護澆鑄防二次氧化,；

? 采用多極組合電磁攪拌和輕壓下技術，保證鋼坯的中心質量,，減少中心偏析,；

? 軋機均為無扭無張力高速軋機軋制，保證軋材尺寸精度和表面質量,。

? 國產軸承鋼精煉比已經達到100%,，平均氧含量已達到8×10-4%，好的達到4×10-4%,，但是與瑞典SKF,、日本山陽等先進的廠家相比，在鋼中微量雜質元素含量,、表面質量及內部質量穩(wěn)定性方面仍有差距,。如鈦含量偏高，普遍在0.003%以上,。

? 我國棒材比重很大,，占80%以上,，管材幾乎為零，線材,、帶材比重也較低,。

電弧爐流程冶煉軸承鋼

? UHP EAF-LF-VD-CC或IC為例，工藝流程為：電爐出鋼——LF座包工位（底吹氬開始）——測溫——供電造渣——脫氧和脫硫——調整成分——測溫——VD工位——真空精煉——喂線（鋁脫氧或鈣處理,，底吹氬結束）——連鑄平臺測溫——連鑄機澆鑄,。中心任務：脫氧和非金屬夾雜物去除及其控制。

超高功率電弧爐初煉

? 主要任務：熔化廢鋼,、脫碳,、脫磷和升溫；

? 爐料中配碳量可配到1.00%-1.3%,，用礦石,、氧氣脫碳、脫磷,、自動流渣,，偏心地出鋼，留渣留鋼,。出鋼時可以將碳含量控制在高碳鉻軸承鋼的下限,，爐外精煉增碳量很小，方便操作,；

? 要求初煉爐鋼液低氧化合低溫化，防止氧化渣入鋼包,。

LF鋼包精煉爐

? LF精煉目的：脫氧,、降硫、合金化,、調整成分,，控制合適的澆注溫度。軸承鋼的中心任務：脫氧,！

? LF加熱前,，用鋁對鋼液沉淀脫氧，然后加熱,、調整鋼液成分,、調整精煉渣成分、吹氬攪拌,；

? 快速造堿性渣——脫氧脫硫,；

? 底吹氬控制——過大，鋼渣反應過分激烈和鋼液對耐火材料沖刷嚴重,，氧化物和鈦化物進入鋼液,；過小鋼液溫度,、成分以及鋼渣反應都不均勻，不充分,，脫氧產物不能充分上?。?/span>

? 合適的底吹氬制度：精煉前期以較大的氬氣壓力攪拌,；后期以較小的氬氣壓力攪拌——使鈦含量在精煉過程中基本穩(wěn)定,，同時可使硫含量和氧含量活度不斷下降。一般控制在0.2-0.3MPa,。

VD真空去氣

? 主要目的——真空去氫,、真空下碳脫氧繼續(xù)脫氧、利用氬氣攪拌去夾雜,，一般脫氮不明顯,；

? 進入VD前，除去爐渣,，降低渣堿度,，控制吹氬強度，真*加Al終脫氧,，緩吹氬,。前期吹氬不大于0.2Mpa，后期在0.1Mpa以下,，可使鋼液和爐渣充分反應,，脫氧產物充分上浮,；

? 真空時間過短——脫氧產物不能充分上?。贿^長——耐火材料表層被鋼液長期沖刷而剝落進入鋼液,，不利于鋼中鈦含量的控制,；

? 真空脫氣后軟吹氬攪拌——控制非金屬夾雜含量。結束VD處理前5min,，視鋼液含鋁量補充喂鋁線,，再進行弱攪拌以清洗鋼液,；

? 連鑄或鑄錠（IC）

轉爐煉鋼

? 原料條件好,，鐵水的純凈度和質量穩(wěn)定性均優(yōu)于廢鋼；

? 采用鐵水預處理,，進一步提高鐵水的純凈度,；

? 轉爐終點碳控制水平高,，鋼渣反應比電爐更趨于平衡；

? 轉爐鋼氣體含量低,；

? 連鑄和爐外精煉和工藝水平與電爐相當,。

? 日本和德國采用不同的生產工藝,，區(qū)別——煉鋼終點碳的控制；

? 日本——“三脫”預處理,，少渣冶煉高碳鋼技術,，生產低磷低氧鋼；

? 德國——轉爐低拉碳工藝,，保證轉爐后期脫磷效果,，依靠出鋼是增碳生產軸承鋼。

? 鐵水預處理：鎂基脫硫劑處理,，入爐鐵水w[S]≤0.005%,，處理后將渣扒除；

? 轉爐冶煉：采用高拉碳方法,，終點碳w[C]≤0.40%,，同時控制w[P]≤0.010%。廢鋼中配入鋁錳鈦提溫劑——補充終點高碳控制是溫度不夠,；出鋼溫度1700℃,，碳含量0.34%，磷含量0.007%,；

? 出鋼過程在包內采用高Cr合金,、Si-Mn合金、炭粉進行合金化和增碳,，并進行擋渣操作,，采用底吹氬攪拌去除鋼液中的全氧；

? LF精煉采用低堿度CaO-Al2O3渣系,，脫硫率達50%-70%,，降低Al類夾雜；與脫氧產物有一致的組分,，兩者的界面張力小，易于結合成低熔點的化合物——較強的吸收Al2O3夾雜能力,，消除含CaO的D類夾雜,。同時底吹氬均勻成分、溫度,；

? 吹氬弱攪拌：根據(jù)參考樣的成分分析,，補充高鉻、高錳,、炭粉進行成分調整滿足內控要求,，在溫度高于吊包溫度20-30℃時進行吹氬弱攪拌——夾雜物進一步上浮,；